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“酸”在酸性染料染“锦纶”中的作用

作者:中康新材料 发布时间:2022-01-17 17:35:13点击:24

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酸性染料

 

众所周知酸性染料上染锦纶需要加酸,但是即使不加酸酸性染料也会依靠分子间的作用力上染纤维,那么问题来了锦纶染色是否有必要加酸,加酸起到了什么作用?正确的答案是酸性染料上染锦纶加酸是必要的,酸在锦纶染色中起到的作用比较复杂,染色深度不同有不一样的作用,今天主要探讨酸在锦纶不同染色深度时染色过程中起到的作用。

 

酸性染料染锦纶的作用力

 

要了解酸在锦纶染色时起到的作用,首先要了解酸性染料上染纤维的方式。一般认为酸性染料上染锦纶纤维是酸性染料和纤维上离子化的氨基发生离子键的结合,这是正确的但不全面。锦纶纤维上的只有纤维的末端带有氨基,氨基数量较少,且处于非定型区可以上染的氨基数量更少,因此酸性染料能与锦纶纤维发生离子键结合的数量极少不能满足各个染色深度的需求。而锦纶用的酸性染料一般为弱酸性染料和金属络合染料,均具有较大的分子量和相对复杂的分子结构,对锦纶纤维有较大的亲和力,故酸性染料上染锦纶纤维大部分是依靠分子间的作用力。相较于分子作用力的结合方式离子键的结合的方式更加稳定。

 

锦纶染极浅色时酸的作用

 

锦纶在染极浅色时,此时染色所需要的染座远低于锦纶上可染端氨基的数量,酸性染料和锦纶纤维结合的主要方式为离子键结合。但这不是染色加酸的必要理由,因为酸只是提供氢离子促进氨基的电离,而不是说在没有酸的条件下锦纶上的端氨基就不能电离。在无酸环境中,锦纶纤维上的端氨基依然可以靠纤维上羧基电离出的氢离子和水本身微弱电离的氢离子进行电离。此时在染色过程中加酸会导致上染速度过快不利于匀染。即使如此锦纶纤维染极浅色是否还有必要加酸呢?答案是加酸是必要的,因为酸性染料和锦纶纤维以离子键的方式最稳定,加酸促使酸性染料尽可能以离子键的方式与锦纶纤维结合,可以保证色光和牢度的稳定性。考虑到匀染性问题,在染极浅色时可以使用硫铵等释酸剂进行染色或者采用后补酸的工艺,为此pH在6-7之间。

 

锦纶染浅色时酸的作用

 

锦纶在染浅中色时,此时染色所需要的染座与锦纶上可染端氨基的数量基本持平,大部分染料以离子键的方式上染纤维,少数靠分子间的作用力上染纤维。在此时加酸可以保证染料的竭染性,同时保证端氨基的充分电离,是染料最大限度的以离子键的方式与纤维结合,以此保证染色的深度和牢度。锦纶在染该深度的时可以采用有机释酸剂或者少量的醋酸,维持染浴pH在4.5-6之间。

 

锦纶染中深色时酸的作用

 

锦纶在染中深色时,此时染色所需要的染座要大于锦纶上可染端氨基的数量,染料和锦纶纤维的结合方式离子键、分子间作用力两者并重。此时酸的作用不仅仅只是保证锦纶上氨基的充分电离,锦纶纤维上除去端氨基外还有大量的酰胺基,此时酸电离出来的氢离子可以少量吸附在酰胺基上赋予纤维一定的正电性,同时抑制纤维上羧基的电离,使染料更容易克服阻力吸附到纤维上以分子键的作用力与之相结合。锦纶在染中深色时需使用醋酸维持染浴pH在4.0-4.5之间,保证染色深度。


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